本文首先对深部井筒冻结法施工中存在的难点进行了解,通过相关文献的查阅获得了影响冻结施工的主要因素。在此,特选取影响冻结壁有效厚度的冻结温度场进行研究。以冻结温度场研究为指导方向,查阅了国内外关于冻结温度场的研究现状以及冻结温度场的基本概念。通过对冻结温度场理论概念进行充分了解后,使用ANSYS软件模拟两种不同的冻结方法在相同的地层中温度场的分布差异性,并与现场实际冻结法的效果进行比较,在以上3种冻结法进行比较分析后,对以后相似地质水文条件下的冻结温度场发展规律进行提前预测以及对冻结方法提出合理化建议。以任楼煤矿北风井为研究对象,通过相关数据的获取,得到北风井的设计冻结深度为308m。本文采用长短腿差异冻结法和双排孔冻结法进行冻结模拟,分析在不同冻结法中位于地层100m、200m、271m横截面处温度场的发展情况。通过软件的数值计算,得出双排孔冻结模型的交圈时间为50天左右,长短腿差异冻结模型的交圈时间为60天左右,与现场实际的交圈时间大致相同。经ANSYS模拟分析可以得出:冻结壁有效厚度在0～10天时扩展速度很慢,在10～20天范围内扩展增快,20天后扩展速度逐渐减慢。因此在以后的井筒冻结设计时可以优先考虑冻结壁厚度快速扩展时间范畴短这一特征进行合理化的布置。如果条件允许时,可以加大冻结管直径,增大冻结管壁与地层的接触面积,这样可以增快冻结管周围地层的降温速度,缩短冻结壁交圈时间,使开挖时间提前。